一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液及其制备方法与应用。该镀铜溶液以每升镀铜溶液计，由400～600ml开缸剂和400～600ml水组成；开缸剂包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物30～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.07～2.00g/L。该镀铜溶液无氰、无磷、无氮的，无毒无害，废水处理简单，是国家大力和强制推广的清洁生产工艺；且较市场上二价镀铜液沉积速度快1倍，结晶细致光亮，与氰化镀铜沉积速度性能相当；使用时，能采用单一开缸和添加形式，操作简单，控制容易。控制容易。

【技术实现步骤摘要】
一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于电镀领域，特别涉及一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]传统的碱性镀铜溶液主要有含氰碱性镀铜溶液以上溶液体系均属非环境友好工艺，根据《产业结构调整指导目录(2007年本)》中的淘汰类中第(十四)其他明确列出含氰浸锌工艺是属淘汰工艺，焦磷酸铜碱性镀铜溶液、HEDP有机多磷酸盐碱性镀铜溶液均含有磷，废水处理具有一定的难度。因此很有必要对环境友好无氰无磷的碱性镀铜工艺研究。
[0003]无氰体系主要有焦磷酸铜碱性镀铜溶液、HEDP有机多磷酸盐碱性镀铜溶液体系，乙二胺体系，缩二脲体系。但以上无氰体系存在的不足之处如下：
①
均为二价铜络合形式存在镀液中，电镀性能远不及氰化镀铜体系，需要带电下槽保证结合力，光亮度不及氰化镀铜，沉积速度为氰化镀铜的二分之一到三分之二之间，明显慢于氰化镀铜；另外也有专利申请提出了一价无氰镀铜，采用的是丁二酰亚胺或者二甲基海因做络合剂，但该体系一价铜极容易氧化成二价铜，稳定性较差，络合剂含氮。以上体系含磷或含氮，给废水处理带来一定难度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液。该一价铜镀铜溶液在结合力、结晶细致度、孔隙率性能、深镀能力与氰化镀铜基本一致，沉积速度、分散能力超越氰化镀铜，可替代剧毒的氰化镀铜工艺，且无磷、不含氮，实现环保清洁生产的目的。
[0005]本专利技术的另一目的在于提供上述无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液的制备方法。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供上述无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液的应用。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液，以每升镀铜溶液计，由400～600ml开缸剂和400～600ml水组成；优选由450～600ml开缸剂和400～550ml水组成。
[0008]所述的开缸剂包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物30～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.07～2.00g/L；优选包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物45～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.1～2g/L。
[0009]所述的水优选为去离子水；
[0010]所述的铜离子优选来源于氯化亚铜、氯化铜、硫酸铜和醋酸铜中的至少一种。二价铜离子在络合剂为还原剂的情况下，如抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、异抗坏血酸钾存在情况下，二价铜离子还原为一价铜离子。因此，在使用二价铜盐的情况下，络合剂需为还原剂或含还原剂。即所述的铜离子来源于氯化铜、硫酸铜和醋
酸铜中的至少一种时，所述的络合剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠和异抗坏血酸钾中的至少一种；或是含抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠和异抗坏血酸钾中的至少一种。
[0011]所述的碱金属氢氧化物优选为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种。
[0012]所述的络合剂优选为还原剂和非还原剂的混合物；
[0013]所述的还原剂优选为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠和异抗坏血酸钾中的至少一种；
[0014]所述的非还原剂为苹果酸、丙二酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖、葡萄糖酸钠、苹果酸钠、苹果酸钾、丙二酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸钾、酒石酸钾和酒石酸钾钠中的一种或至少两种。
[0015]所述的还原剂在所述的开缸剂中的浓度优选为10～60g/L。
[0016]所述的非还原剂在所述的开缸剂中的浓度优选为100～260g/L。
[0017]所述的导电盐优选为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、醋酸钠和醋酸钾中的一种或至少两种。
[0018]所述的结晶细化剂优选为二氧化硒、聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)、脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO
‑
9)、十二烷基硫酸钠和羟乙基磺酸钠(EHS)中的一种或至少两种。
[0019]上述无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液的制备方法，包括如下步骤：
[0020](1)用水将提供铜离子的物质、碱金属氢氧化物、络合剂和结晶细化剂溶解，得到开缸剂；其中各成分的浓度为10～40g/L铜离子、30～80g/L碱金属氢氧化物、150g/L～300g/L络合剂、20～50g/L导电盐、0.07～2.00g/L结晶细化剂；
[0021](2)将步骤(1)制备得到的开缸剂和水混合，开缸剂为体积百分比40～60％，水为体积百分比40～60％，得到无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液。
[0022]所述的一价铜镀铜溶液在结合力、沉降速度、结晶细致度、深镀能力、孔隙率性能与氰化镀铜相当甚至超越。
[0023]上述无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液在电镀领域中的应用。
[0024]上述应用是用于对工件进行镀铜。
[0025]所述的工件包括铁基体、锌及锌合金基体、铝及铝合金基体、铜及铜合金基体。
[0026]所述的镀铜是使用上述一价铜镀铜溶液，可以采用挂镀及滚镀方式进行，其中挂镀铜和滚镀铜和后续工艺的具体操作条件如下；
[0027]所述的挂镀铜的条件如下：采用的镀铜镀液A进行电镀，阳极为电解铜，阴极为零件，温度为40～60℃，电镀时间为1～5min，阴极电流密度为1.5～2A/dm2，阳极电流密度为0.5～1.5A/dm2；镀铜镀液A的组成如下：550～650mL/L，pH值9
‑
11；优选如下：采用的镀铜镀液A进行电镀，阳极为电解铜，阴极为零件，温度为40～60℃，电镀时间为3min，阴极电流密度为2A/dm2，阳极电流密度为1A/dm2；镀铜镀液A的组成如下：550
‑
650mL/L，pH值9
‑
11。
[0028]所述的滚镀铜的条件如下：采用的镀铜镀液A进行电镀，阳极为电解铜，阴极为零件，温度为40～60℃，电镀时间为30～120min(根据所需厚度而定)，阴极电流密度为0.1～1A/dm2，阳极电流密度为1A/dm2；镀铜镀液A的组成如下：450～550mL/L，pH值9～11；优选如下：采用的镀铜镀液A进行电镀，阳极为电解铜，阴极为零件，温度为40～60℃，电镀时间为30～120min(根据所需厚度而定)，阴极电流密度为0.1～1A/dm2，阳极电流密度为1A/dm2；镀
铜镀液A的组成如下：500mL/L，pH值9～11。
[0029]所述的后续处理工艺：后续电镀酸铜或镀镍。
[0030]本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0031](1)本专利技术采用无氰、无磷、无氮的一价铜镀铜溶液，无毒无害，废水处理简单，是国家大力和强制推广的清洁生产工艺。与传统的含氰镀铜工艺相比，一个5000L的镀铜槽，一年本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液，其特征在于：以每升镀铜溶液计，由400～600ml开缸剂和400～600ml水组成；所述的开缸剂包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物30～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.07～2.00g/L。2.根据权利要求1所述的无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液，其特征在于：所述的开缸剂包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物45～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.1～2.00g/L。3.根据权利要求1或2所述的无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液，其特征在于：所述的铜离子来源于氯化亚铜、氯化铜、硫酸铜和醋酸铜中的至少一种；所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种；所述的络合剂为还原剂和非还原剂的混合物；所述的还原剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠和异抗坏血酸钾中的至少一种；所述的非还原剂为苹果酸、丙二酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖、葡萄糖酸钠、苹果酸钠、苹果酸钾、丙二酸钠、柠檬酸钠、柠檬酸钾、酒石酸钾和酒石酸钾钠中的一种或至少两种；所述的导电盐为氯化钠、氯化钾、硫酸钠、硫酸钾、醋酸钠和醋酸钾中的一种或至少两种；所述的结晶细化剂为二氧化硒、聚二硫二丙烷磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠和羟乙基磺酸钠中的一种或至少两种。4.根据权利要求1或2所述的无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液，其特征在于：所述的水为去离子水。5.权利要求1～4任一项所述的无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)用水将提供...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐金来，胡耀红，赵国鹏，刘卫国，
申请(专利权)人：广州鸿葳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：